教你考核数据中心级交换机 分分钟get起

2016-03-01 17:08:00 作者:ZD至顶网 分类 : 比特网

  最佳数据中心级交换技术能够帮助企业大幅度提高性能、可用性和简化管理。但是要了解不同供应商产品之间的差别却很有难度。本文将介绍一些可用于区分最佳数据中心级交换机产品的场景和特殊分类,它们能够指导我们确定最适合自己的选择。

  虽然数据中心级交换机目前主要由大型企业使用,但是任何公司都在采购这种交换机时都应该重点考虑下面六个方面:

  1. 物理需求

  2. 聚合网络

  3. 吞吐容量

  4. 电源与冷却需求

  5. 虚拟交换机与SDN支持

  6. 单一供应商支持

  对于这些方面,每一个供应商都有各自不同的处理方法,但是它们通常区别不大。大多数产品都包含以下方面,所以我们将在后面详细介绍:

  • 物理端口密度与吞吐量

  • 聚合网络与光纤通道(FC)支持

  • 虚拟服务器集成与交换机支持

  • 端到端策略与未来概念验证

  物理端口密度与吞吐量

  数据中心级交换机在物理端口密度方面有不同的形状与大小。但是,不同的架构能够反映了一种特定传输类型所能支持的物理端口数量有多少。许多数据中心级交换机都基于刀片机架,它们支持使用不同端口类型和密度的不同线卡。

  最大型的交换机出自思科、瞻博网络和Arista。例如,16插槽的思科Nexus 9500最多支持2,036个10GbE端口或576个40GbE端口。这种密度曾经是无所匹敌的。但是,瞻博网络的QFX10016已经能够达到同等的 密度,而Arista 7300系列也接近这个密度。此外,瞻博网络和Arista都宣称自己的线卡吞吐量达到6Tbps左右。思科的线卡动态吞吐量只有不到4Tbps。另 外,Arista 7328交换机还提供了25GbE和50GbE接口卡,这和瞻博网络的QFX 5200交换机一样。

  最大带宽的实现取决于多个因素,其中包括所使用的可用结构模块和管理模型类型。此外,在数据中心的最重要特性中,延迟也是一个关键指标——即交 换机传输数据帧与数据包的时间。这个方面是Arista和Extreme Networks这样的公司占据优势。Arista在高频交易行业很受欢迎,因为它的超低延迟交换机能够在250纳秒左右完成数据帧和数据包的交换。在与 供应商BlackDiamond的x8核心交换机组合使用时,Extreme的X770交换的设计延迟时间小于600纳秒;其他数据中心级交换机产品也支 持毫秒级速度。思科也很快发现了这个利润丰厚的市场,开始在自己的Nexus交换机生产线上开发基于Algo-Boost技术的特殊产品,以对抗 Arista和Extreme的产品。如果低延迟在数据中心战略的重要考虑因素,那么一定要仔细了解思科、Arista和Extreme的产品。

  如果物理端口密度和性能是最重要的需求,那么Arista、思科和瞻博就是最好的选择。这些顶级供应商支持最高的端口密度,其单线卡性能都在3Tbps以上。

  聚合网络和光纤通道支持

  遗留存储网络通常部署在相互独立的物理网络上。存储区网络(SAN)使用光纤通道协议和交换硬件,而局域网(LAN)流量则使用标准以太网协议和硬件。协议和硬件的最新改进使SAN和LAN流量现在可以使用相同的物理线路和交换设备。

  光纤通道连接可能采用原生形式或通过以太网光纤通道(FCoE)接口。如果需要支持其中一种或两种连接方式,那么一定要记住:并非所有交换机供 应商和模块都支持所有的协议。例如,Arista就不支持光纤通道。因此,如果需要在任何情况下使用光纤通道,则应该找其他供应商的产品。思科、惠普华 为(主攻欧洲和亚洲市场)和瞻博等公司的数据中心级交换机都支持两种类型的光纤通道。

  例如,瞻博QFX 3500与QFX 10000系列和华为CloudEngine 6800系列交换机都支持所谓FCoE-FC网关的光纤通道。这意味着物理接口既能连接原生光纤通道,也能连接以太网封装的FCoE。在思科Nexus 5000系列上,小型的可插拔接口可能是标准以太网,也可能是FCoE。因此需要给交换机单独增加专用的光纤通道模块。在2015年5月,思科在它的96 个端口的16GbE光纤通道交换机上支持聚合网络,并且在Nexus 7700和7000交换机上支持40GbE。

  此外,如果用户非常依赖于原生光纤通道,并且计划继续使用,那么Brocade就成为必然选择。Brocade支持所有的光纤通道实现技术—— 包括16Gbps Gen 5原生光纤通道。而且,据说Brocade还会在不久推出32Gbps Gen 6产品。如果计划在不久的未来整合LAN和SAN网络,那么选择正确的供应商就至关重要。

  虚拟服务器集成

  像VMware vSphere、微软Hyper-V和KVM这样的服务器虚拟化软件都有自己的虚拟交换机,它们负责执行同一刀片服务器机架内各个虚拟机之间的交换功能。 对于一些组织而言,内置的虚拟交换机工具就已经够用了。但是,通常企业级环境需要在交换机端口上实现更细粒度的控制,这样才能像管理物理的数据中心级交换 机一样去管理虚拟化的数据中心级交换机。新的数据中心技术改进需要在多个数据中心交换上叠加实现二层网络。其中一种非常流行的做法是使用VMware的 NSX平台。许多数据中心交换机供应商现在都支持不同级别的NSX堆叠技术。

  在虚拟交换机支持方面,包括Brocade和华为在内的一些供应商只允许管理员使用虚拟机管理软件基础软件包中内置的功能。然而,思科还提供了 Nexus 1000v虚拟交换机软件。这个软件实际上可以替代VMware vSphere或微软Hyper-V的虚拟交换系统。惠普则尝试在其私有软件上叠加VMware的vSwitch软件。这样管理员在管理交换时就可以将它 当作一台虚拟HPE设备,而非VMware虚拟交换机。

  思科Application Centric Infrastructure(ACI)和VMware NSX等新技术代表了下一代的数据中心功能和两个主流的软件定义网络(SDN)架构。通过使用NSX,我们就可以在三层数据中心交换机上堆叠二层网络,从 而让网络扁平化和降低复杂性。使用虚拟可扩展LAN(VXLAN)是这些架构的流行做法。有很多供应商推出了支持NSX平台和VXLAN实现的数据中心交 换机,其中包括Arista、戴尔、HPE和瞻博。

  思科正在稳步推进自己的ACI产品计划。ACI与NSX的主要区别在于ACI并不会在物理的三层网络之上创建一个虚拟的二层网络。相反,ACI采用逐个应用处理的方式——同时相应地分配网络资源,而不会为虚拟交换机创建网络。

  虚拟交换机集成和现在的SDN都已经成为现代数据中心的重要组成部分。如果您现在还没有应用SDN,那么思科的1000v可以为您提供虚拟交换 机方面的最灵活支持。NSX与ACI的对抗仍在继续,但是VMware可能占据了一定的先机,因为它能够支持多种供应商硬件的数据中心虚拟化。

  端到端策略

  最后要考虑的一个方面是端到端方法的价值:统一设计和简化故障修复是单供应商策略带来的独特好处。实际上来说,思科、HPE和华为都有覆盖整个 数据中心的硬件和软件产品线。其中,思科可能是最适合应用长期、端到端策略的选择。在这个方面,一定要注意软件定义网络架构的发展趋势。SDN的核心概念 是通过集中式和自动化各种基础架构策略来加快和简化数据中心应用程序的部署——从交换、路由到访问控制、存储分配等。只有所有的网络基础架构组件均使用相 同的底层协议,SDN实现才能成功。许多认为应该采用开源SDN平台作为基础,而有一些则认为混合私有/开源方案会更有优势。

  无论采用哪一种方式,都必须了解数据中心所使用供应商的不同策略,以保证将来SDN成为标准时您能够正确评估现有的方案。大多数数据中心硬件/ 软件供应商(包括Arista、戴尔、Extreme、HPE和瞻博)都在开发基于OpenFlow协议的SDN策略。通过使用严格标准的同一种底层协 议,其他OpenFlow原生软件和设备都应该可以实现互操作。但是,我们都很清楚,互操作性有时候并不像说的那么轻松。

  相反,思科则发布了OpFlex,这是思科设计的一个开放且基于标准的协议。虽然它在技术上并不是私有的,但是由于竞争对手已经大部分采用了OpenFlow,因此这种局面很可能在短期内无法改变。

  目前而言,思科是唯一一家在基于自身SDN平台上使用不同标准的公司。有些人可能认为VMware的NSX实际上也是思科ACI的竞争对手,但 是现实中大多数人将它看作是OpenFlow落地前的临时替代品。思科推出了一个非常稳定的应用程序接口系统,第三方公司可以通过连接基础架构而增加解决 特定业务需求的功能。虽然这家公司也在缓慢推进SDN开发,但是似乎它将更多的时间用于解释SDN未来在思科网络中将是怎么一种形态。问题是,在选择下一 代网络基础架构时,您必须回答一个问题:是愿意跟踪世界网络供应商巨头并承受供应商锁定的风险,还是寻找其他供应商并承受互操作性问题和SDN未定型的风 险?

  有许多不同的数据中心级交换机供应商和模型支持任意级别的数据中心。它们处理大多数任务的方式都很相似,但是在其他方面则差别很大,包括功能、 性能、聚合方式、端到端操作和将来的概念验证,只有搞清楚这些问题之后才能选定一个系统。在决策之前,一定要考虑当前和未来的需求,然后再决定与需求的关 系最密切的因素。

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